Как зафиксировать металл при сварке

Обновлено: 27.04.2024

При выполнении сварочных работ в одиночку бывает очень неудобно (или даже невозможно) приварить нужный элемент в определённом месте конструкции. Отличными помощниками в решении данной проблемы выступят специальные струбцины для сварки, с которыми мы подробнее ознакомимся в этой статье.

Особенности

Струбцина для сварки – это специальное приспособление, которое служит в качестве фиксатора некоторых частей в момент сварки или обработки. Указанное устройство максимально крепко сопрягает отдельные элементы свариваемой конструкции, что значительно облегчает практически любую работу с ними.

Конструктивно такое изделие состоит из двух основных частей: рамы и подвижного устройства, которое прижимает свариваемые элементы. За счет изменения расстояния между рамой и подвижной деталью происходит плотный захват свариваемых поверхностей. В качестве прижимного механизма может применяться винт с резьбой или рычаг.

Изменяя силу затяжки, возможно регулировать плотность прижима элементов сварки, что необходимо при фиксации тяжелых заготовок.

Угловые струбцины применяются для стыковки заготовок труб под разными углами. Такое изделие – самое распространенное, поскольку применяется практически везде. Оно вполне подойдет для сварочных работ в домашних условиях, в сфере сборки металлоконструкций, а также в промышленном производстве. Исходя из необходимого угла струбцина может иметь постоянный угол стыка или возможность регулировки наклона деталей.

У угловых струбцин для сварки имеется ряд неоспоримых преимуществ. Рассмотрим их.

Для повышения жесткости соединений применяется толстостенный металл. За счёт этого уменьшается вероятность изгиба сварочного шва от перегрева металла или иной деформации в процессе работы.
В конструкции прочных струбцин применяются обмедненные резьбовые детали. Это делается для того, чтобы расплавленные брызги металла не разрушали резьбу, а прижимной механизм прослужил максимально дольше.
Применение описываемого устройства позволяет сварщику не держать свободной рукой одну из свариваемых деталей, а жесткая фиксация дает возможность работать электродом под любым углом.

Качество выполнения сварочных работ зависит не только от навыков самого сварщика, но и от инструмента, который он использует в работе.

Применяя такой дополнительный инструментарий, как струбцины, можно не только в разы уменьшить время выполнения поставленной задачи, но и избавиться от необходимости подгона и натяжки заготовок для дальнейшей работы.

Разновидности

Сегодня существует огромное количество разнообразных струбцин, используемых для определенных типов фиксации. Рассмотрим самые распространенные виды этих приспособлений, которые можно найти в любом магазине со сварочным оборудованием.

Корпусные струбцины. Такой зажимной механизм может быть использован для фиксации заготовки на различных косых и параллельных поверхностях. Свое название это приспособление получило из-за того, что прижим выполняется всем корпусом. Изделие представляет собой 2 металлических бруска, соединенных между собой металлический пластиной с одной стороны. Один из брусков жестко закреплен на конце металлической пластины, а второй имеет дотягивающий винт и свободно движется вдоль всей пластины. Чтобы выполнить зажатие детали, необходимо свести оба бруска, а затем прижимным винтом дожать оставшееся расстояние. Этот вид струбцин считается самым распространенным в сварочном деле.

Винтовая струбцина. Тоже довольно популярный инструмент. Он имеет массу вариантов исполнения, но принцип работы остается неизменным: прижим выполняется благодаря затягиванию винта. Это изделие может быть выполнено в виде корпусного зажима. В таком случае прижимной болт проходит сквозь брус, а пятак выполнен в виде губы. Хороший инструмент такого типа должен быть выполнен из инструментальной стали путем ковки. Кованные вещи имеют закалку и повышенную прочность, что обеспечивает изделию долговечность.

Магнитная струбцина (магнитный уголок). Это еще один распространенный вид фиксаторов среди сварщиков, поскольку предназначен для предварительной фиксации двух металлических профильных труб и имеет возможность быстрой подгонки без необходимости раскручивания прижимных винтов. Описываемое приспособление может иметь различные геометрические формы (треугольник, квадрат, пятиугольник).

Струбцина с трещоткой. Внешний вид напоминает большую прищепку для белья. Зажимается от руки, а наличие храпового механизма не позволяет разжиматься обратно. Для ослабления зажима необходимо нажать на специальную кнопку на ручке.

Вакуумные струбцины. Представляют собой 2 ручных вакуумных насоса, закрепленных на металлической раме параллельно друг другу. Такая струбцина бывает трехосевая. Описываемое изделие применяется для стыковки двух листов металла.

G-образная струбцина. Хорошо подходит для выполнения сварочных работ. Такие конструкции выполняются из инструментальной стали, что обеспечивает им повышенную прочность и долговечность. Устройство может надежно зафиксировать между собой сразу несколько нужных элементов, с которыми ведутся сварочные работы.

С-образная струбцина. Это та же G-образная струбцина, но только у неё имеется возможность захвата делали с большим удалением от края стола.

Трубные. Основой конструкции такого устройства является металлическая трубка с неподвижной губой, а подвижная губа имеет стопорный механизм. Прижим осуществляется винтом, который располагается на неподвижной губе. Может применяться для сваривания швеллеров.

Как выбрать?

Перед покупкой струбцины нужно понимать, что не существует какого-то единого (универсального) вида прижимного механизма, который подойдет на все случаи в жизни. Каждая из разновидностей этих приспособлений предназначена для определенных задач.

Если вам потребуется сварить 2 детали под углом в 90 градусов, а у вас под рукой только G-образные струбцины, решить поставленную задачу с их помощью будет очень нелегко, особенно, если вы свариваете круглые трубы.
Угловая струбцина тоже не поможет, если нужно сварить между собой 2 листа металла в одной плоскости.

Поэтому к выполнению определенных сварочных работ нужно подходить ответственно, зная точно, какой вид вспомогательного инструмента понадобится в том или ином конкретном случае.

Когда тип нужной струбцины будет определен, необходимо произвести выбор по качеству исполнения инструмента.

Обратите внимание на площадь и толщину прижимных губок: чем они шире и толще, тем большее усилие при зажиме могут выдержать (а площадь ещё обеспечит и надежный захват заготовки). Это очень важные параметры, которые нельзя недооценивать, поскольку во время сварки от перегрева металл очень часто заметно уводит, а недобросовестно закрепленные струбцины позволят свариваемым деталям сдвигаться. Это неминуемо приведет к браку или к дальнейшей натяжке заготовки для последующего приваривания.

Нужно обратить внимание на резьбу и исполнение винтовых соединений. Как говорилось ранее, желательно, чтобы они были обмедненными – это лучшее решение. А также посмотрите на имеющийся шаг резьбы – чем он крупнее, тем больше усилия на зажим может выдержать гайка. Лучше всего выбирать максимальный шаг, поскольку такое изделие прослужит гораздо дольше.

Размер струбцины не менее важен в выборе идеального инструмента. Тут все индивидуально, поэтому выражение «больше» в данном случае вовсе не означет «лучше». Слишком большая струбцина не может быть применена в маленькой конструкции, а маленькой, вероятно, может не хватить для зажатия габаритного элемента. Именно поэтому размер приобретаемой струбцины должен исходить из максимальной ширины двух свариваемых деталей (плюс небольшой зазор).

Обзор струбцин Bessey смотрите далее.

Обзор приспособлений для сварки

Приспособления для сварки являются важным элементом для успешного выполнения работ. При помощи этих вспомогательных элементов производится фиксация соединяемых деталей по заданным параметрам. О том, какими бывают сборочно-сварочные инструменты для угловых соединений, приспособы для работ под прямым углом и другие виды приспособлений начинающему сварщику стоит узнать более подробно.

Установочные механизмы

Вспомогательные приспособления для сварки, используемые при расположении деталей в заданных точках, необходимы для решения важных задач. Они могут иметь разные типы конструкций, особенности фиксации, области применения. Сварочно-сборочные элементы для угловых соединений, цилиндрических форм, крепления новых элементов к уже существующим деталям и называются установочными механизмами.

Все они подразделяются на 4 основные группы.

Уголки

При подготовке к сварке деталей под углом в конструкцию включаются угольники. Эти установочные механизмы обеспечивают правильное положение элементов относительно друг друга. Стандартные варианты уголков позволяют выполнять крепление под 90, 60, 45 и 30 градусов. Наиболее удобными считаются те варианты, что имеют поворотные грани. В этом случае угол крепления можно менять, устанавливая желаемый для размещения.

Упоры

Эти установочные механизмы представляют собой пластины или бруски, закрепляемые в конструкции на постоянной или временной основе. Упоры помогают зафиксировать привариваемые элементы по базовым поверхностям. Согласно действующей классификации они бывают постоянными — несъемными, крепящимися на отведенном для них месте стационарно.

Выделяют также съемные и поворотные или откидные упоры. Они не крепятся на постоянной основе, по завершении работ убираются.

Такое использование обычно обусловлено конструктивными особенностями детали, в которой упор нужен только на период сборки.

Призмы

Эта группа приспособлений используется для правильного позиционирования цилиндрических элементов. Если под рукой нет готовой конструкции, призму можно собрать из уголков, просто сварив их между собой.

Шаблоны

Шаблоны нужны для того, чтобы обеспечить правильное расположение новых элементов конструкции относительно тех, что уже успешно закреплены.

Крепежные приспособления

Оснастка нужна для того, чтобы обеспечить надежную фиксацию деталей в определенном положении после того, как установка уже будет произведена. При помощи таких приспособлений осуществляется финальная подготовка к сварке. С их помощью можно удержать на месте деталь под прямым углом или в другом заданном положении, предотвратить ее деформацию и смещение.

Иногда крепежные приспособления нужны при охлаждении деталей, чтобы они не меняли свои геометрические параметры.

Самыми популярными разновидностями сварочных принадлежностей в этой категории можно назвать несколько приспособлений.

Струбцины. Универсальное приспособление, позволяющее существенно облегчить и ускорить процессы при любом типе сварки. Струбцины бывают разными по размеру и форме, различаются по наличию регулируемого или стационарного зева. Самые простые и популярные из них — быстрозажимные, обеспечивающие сдавливание при помощи вращения кулачкового механизма вручную со сближением упорной площадки.

Зажимы. По принципу действия они похожи на струбцины, но более универсальны и удобны при сварочных работах. Деталь фиксируется путем сжатия их рукояток. Сила сжатия регулируется винтом, но также может применяться конструкция с переставляемым штифтом и несколькими отверстиями.

Прижимы. Эта разновидность крепежных приспособлений для сварки бывает нескольких типов: с пружинами и рычагами, эксцентриком, клиньями, вставляемыми в проушины. В зависимости от того, какой именно тип конструкции используется, нужное давление оказывается на определенный участок поверхности. Простейшие прижимы выглядят, как стальные пластины с винтами, продетыми в их отверстия — между плоскостями вставляется деталь, затем регулируется степень фиксации.

Распорки. Нужны для предотвращения деформационного расширения деталей. Их также используют при коррекции локальных дефектов, при придании нужной формы свариваемому изделию.

Стяжки. Этот элемент необходим для сведения кромок крупногабаритных свариваемых деталей. При помощи стяжек можно установить нужное расстояние, на котором будут удерживаться плоскости относительно друг друга. Длина и способ закрепления на поверхности конструкции варьируется, подбирается исходя из параметров детали.

Крепежные приспособления, используемые при сварке, довольно просты в изготовлении. Часто мастера сами создают их из подручных материалов, особенно если работы ведутся не в оборудованном цехе, а в «полевых» условиях.

Универсальные варианты

Для того чтобы упростить и облегчить сварочный процесс, были созданы комплексы приспособлений, объединяющие в себе функции установочных и крепежных элементов. Такие универсальные решения удобны тем, что не требуют долгих и сложных расчетов, подгонки. Детали просто вставляются внутрь приспособления, затем их фиксируют эксцентриковым или винтовым креплением. Наиболее часто в готовом виде встречаются комплексы для сварки под прямым углом. Чтобы облегчить выемку детали по завершении сварочных работ, используется поворотно-зажимной элемент.

Универсальные приспособления часто называют комплексами для объемной сварки. Объединив установочные и закрепляющие функции, можно облегчить монтаж угловых соединений.

Трубные центраторы

К универсальным относятся и приспособления, используемые при сварке торцевой части труб. Они называются центраторы, при монтаже придают отрезкам правильное положение, помогают обеспечить их совпадение по оси, фиксируют детали в нужном положении, исключая их смещение. Выделяют наружные и внутренние разновидности таких конструкций. Чаще всего используется первый тип, не создающий сложностей при удалении по завершении сварки.

Для соединения кромок больших по диаметру труб используются звеньевые центраторы с шарнирно соединенными элементами, собранными в кольцо. Имеющиеся внутри упоры позволяют избежать смещения элементов в процессе работы. В домашних условиях более удобным решением становятся струбцинные центраторы, позволяющие обеспечить надежное скрепление труб малого диаметра.

Для каждого из популярных типоразмеров используется своя модель сварочного приспособления.

Приспособления на магнитах

К универсальным сборочно-сварочным изделиям можно отнести и магнитные приспособления. Они играют роль распорки, а также удерживают изделия из ферромагнитных сплавов в заданном положении. Наиболее часто встречаются угольники — разных форм, размеров, толщины. Некоторые имеют возможность изменения остроты угла. Такие приспособления довольно популярны при скреплении:

листовых деталей;
стоек;
рам.

Для соединения деталей разной конфигурации используются универсальные приспособления-магниты. Они гораздо более функциональные, имеют 2 плоскости-опоры, которые прикладываются к поверхности соединяемых деталей. Угол между ними легко меняется. Такие магнитные приспособления подходят для работы с цилиндрическими и плоскими элементами конструкций, а при помощи боковых площадок соединение легко можно дополнить вспомогательными сварными деталями.

Магниты в таком установочном крепежном блоке довольно мощные, чтобы обеспечить неподвижность конструкции при сварке. При этом их легко демонтировать по завершении работ. Сборочно-сварочные магнитные элементы существенно сокращают время, затрачиваемое на монтаж деталей между собой на подготовительном этапе. Они максимально просты в эксплуатации, долговечны, наравне с классическими зажимами и струбцинами, могут с уверенностью занять центральное место на домашнем верстаке.

Единственный их недостаток — возможность размагничивания под влиянием высоких температур.

Дополнительные инструменты

Некоторые виды сварки требуют использования специального оборудования и инструментов. Для аргоно-дугового способа соединения металлов очень важно обеспечение высокого уровня защиты. Для этого на сопло устанавливается не стандартный цанговый зажим, а специальный компонент – газовая линза. С ее помощью удается устранить главные источники проблем — подсос воздуха и турбулентность, возникающую в потоке аргона.

Газовая линза представляет собой корпус зажима цангового типа, но с установленной внутри мелкой сеткой. Сопло горелки при этом выглядит иначе, поскольку устанавливаемый блок имеет иную форму. На качество работы это не влияет, может наблюдаться лишь незначительное снижение обзора и увеличение расхода газа. Такая линза обеспечивает возможности для смещения электрода вперед в расширенном диапазоне.

К инструментам дополнительного ряда относятся и приспособления, используемые в качестве элементов вторичной защиты. Они нужны при сварке титана, для обеспечения безопасности областей, которые находятся вокруг зоны соединения. Чтобы избежать реакции металла с кислородом, используется «сапожок» — кожух из металла, закрепляемый на сопле горелки (иногда его наполняют пористой алюминиевой стружкой для повышения равномерности распределения аргона). С его помощью подача газообразной среды становится локальной. «Сапожки» подбирают с учетом конфигурации изделия, с которым ведется работа, а также горелки.

Кантователи и манипуляторы

К дополнительным инструментам относят и приспособления, используемые для работы с крупногабаритными изделиями и заготовками. Кантователи — механизмы, позволяющие выполнять поворот таких конструкций. Они бывают цепными и рычажными, цевочными и центровыми, а также роликовыми, но выполняют одни и те же задачи.

Не обойтись при работе с крупноформатными свариваемыми деталями и без манипуляторов. Они могут вращать элемент в нескольких плоскостях с заданной скоростью или удерживать его в нужном положении на весу, обеспечивая мастеру удобный доступ к рабочей области.

Держатели электродов

При выполнении дуговой сварки вручную специалисту необходимо иметь в своем распоряжении специальное крепление для электрода и подвода к нему электрического тока. Среди всех разновидностей наибольшей популярностью пользовались вилочные и пассатижные приспособления.

Другие вспомогательные приспособления

Существует ряд инструментов, применяемый в рамках подготовки к сварке. В него входят необходимые для зачистки шва от шлака щетки с металлической щетиной. Они могут быть ручными или иметь электропривод. После сварки шов очищается уже специальным шлакоотделительным молотом, позволяющим добиться более эффективной обработки.

А также в процессе вырубки дефектных участков могут быть полезны ручные зубила.

Далее представлено видео о необходимом инструментарии для сварщика.

Все о сварочных зажимах

Все элементы цепи сварочного оборудования должны быть надежно соединены. Быстросъёмный контакт (зажим) является важным связующим звеном между массой и рабочей заготовкой. Зажимы важны для формирования надежного соединения, от которого зависит стабильность дуги и качество сварки.

Особенности инструмента

Иногда сама сварка занимает меньше времени, чем приготовление к ней. Прежде чем приступать к работе, важно правильно собрать сварную конструкцию и соединить все элементы в «стратегически» важных местах. От четкости сборки зависит финал всей работы.

В процессе работы могут случаться всякие казусы, либо конструкция теряет устойчивость от первого же прикосновения электрода, либо элемент приваривается в неожиданном месте. Именно зажимы помогают обеспечить надежную фиксацию и качественную работу. Сварочные зажимы идут в комплекте с остальным оборудованием, но они часто выходят из строя.

Чтобы рабочий процесс не прерывался, запасные зажимы лучше приобретать заранее.

Зажимы на металл, который нужно варить, имеют четыре разновидности – магниты, крокодилы, струбцины, центраторы. На рынке можно встретить большое количество сварочных зажимов, но все они являются модификациями выше перечисленных разновидностей.

«Крокодил»

Крокодильчиковый зажим является самым обычным держателем сварочной массы, им укомплектовывают оборудование еще на стадии продажи. Фиксатор получил свое название за внешнее сходство с пастью крокодила, он похож и на обычную прищепку. Пружинка надежно сжимает «пасть» с зубчиками, которые устойчиво фиксируются на металле и обеспечивает стабильную электрическую связь.

Данный зажим удобен тем, что его легко и быстро можно снять (просто нажав пальцами) и перенести в другое место. Надевается он таким же элементарным способом – надавили, надели, отпустили. «Крокодил» сжимает металл любой геометрической формы, но не слишком больших размеров, только сопоставимых с размером зева, в этом его недостаток. Вторым слабым звеном зажима является пружина. Если она не сбалансирована, может либо пережимать деталь, либо быть слишком слабой. Из-за нечеткой работы пружины клемму часто приходиться заменять на новую.

Зажим наделен хорошей электрической проводимостью, но во время частого применения металл выгорает в области шарнира, и держатель, ухудшая электросвязь, со временем приходит в негодность. Следует выбирать клеммы на разную силу тока, от 200 до 500 ампер. Для сварки в домашней обстановке можно использовать «крокодилы», выдерживающие силу тока до 400 ампер, для сварки в профессиональной сфере деятельности понадобятся более прочные зажимы.

Магнитный зажим (или магнитная масса)

Приспособление условно состоит из двух образований, скрепляющихся к кабелю с помощью болта и рабочей плоскости (непосредственно сам магнит). Зажим имеет много достоинств.

Он надежно удерживает электрический контакт в нужном месте, даже там, где невозможно воспользоваться «крокодилом».
Способен работать от постоянного и от переменного тока.
Щадяще обслуживает заготовку (не оставляет следов).
Конструктивное устройство магнитного зажима не содержит частей, наделенных подвижностью, что значительно продлевает срок службы данного устройства.
Зажим почти мгновенно устанавливается на любую металлическую поверхность, так же легко и быстро снимается с нее.
Ему не страшны прогорания, даже при нестабильном напряжении электрического тока.

К недостаткам фиксатора такого рода относят следующие моменты.

Не отличается сильным магнетизмом к деталям, имеющим меньшую контактную возможность самого магнита.
Не контактируют с заготовками из цветного металла.
Металлическая пыль ослабевает магнитный контакт, и фиксатор требует постоянного ухода.
Прибор может размагнититься при сильном перегреве.
Не подходит для сваривания тонкого металла или прутка.
Имеет высокую стоимость.

Применяют магнитные зажимы при сварке больших труб, кессонов или внутри резервуаров.

Струбцина

Она представляет собой винтовую конструкцию, работающую как фиксатор для сварной детали. В быту струбцина фактически не используется, ее можно встретить только в комплекте профессионального сварщика, применяется она для особых случаев. К зажиму такого типа прибегают для выполнения сварки с четким красивым швом. В арсенале сварщика со стажем можно найти несколько подобных держателей с разной регулировкой и фиксацией зева. Струбцина имеет следующие преимущества.

За счет винтового стягивания получается очень крепкая и надежная фиксация детали.
Имея отличную пропускную способность, струбцина обеспечивает непрерывный электрический контакт, не давая возможности рабочей зоне оплавляться от перегрева.

Справедливости ради, нужно рассмотреть и недостатки.

Струбцина не рассчитана на мгновенную фиксацию и снятие с детали, ее не используют, когда во время сварки приходится быстро менять контакты.
Зажим может фиксировать деталь любой конфигурации, но размеры ее должны ограничиваться расстоянием между зажимной лапой и болтом.
Струбцина крупнее и сложнее обычного «крокодила», поэтому и стоимость ее в разы дороже.

Угловая струбцина

Это отдельный вид зажима для сварки, устроенный определенным образом для угловой фиксации деталей. Держатель наделен рядом отверстий, с помощью которых зажимную конструкцию без проблем закрепляют на верстаке или рабочей столешнице.

Угловая струбцина имеет меняющийся механизм упора, размещенный на крупном кронштейне с местами для удерживания рабочих заготовок, установленных под углом 90 градусов.

Применяют угловое фиксирующее устройство для сваривания рамы или других конструкций, нуждающихся в угловом удерживании.

Центраторы

Фиксаторы подобного рода необходимы при сваривании труб и других круглых заготовок. Приспособление дает возможность внутри и снаружи совместить трубу по ее краю и оси. Клеммы надежно фиксируют и блокируют перемещение свариваемой детали, они дают возможность беспрепятственно проходить электрическому току.

Центаторы гарантируют стабильный контакт, точность сварки, их можно подобрать к трубам разных диаметров. Имея зажимы подобного рода, сварщик легко проводит работы без участия помощника. К минусам относят относительно высокую стоимость и ограниченную сферу деятельности только с круглыми поверхностями. К тому же центаторы из-за сложности конструкции невозможно перемещать мгновенно, понадобится определенное время на их установку.

Распорки

Для некоторых видов деталей, которым необходимо удерживать заданное расстояние, например между частями конструкции в виде буквы «П», применяются распорки. Их также используют для выравнивания деформированных изделий.

Стяжки

В отличие от распорок, они предназначены для стягивания краев сварных укрупненных деталей до нужного предела. Подобные конструкции выглядят по-разному, их выбирают в зависимости от поставленных задач.

При выборе ручных зажимов, щипцов, клещей всех моделей важно проверять надежность их фиксации на металле. Они обеспечивают прохождение токов, появление электрической дуги и должны гарантировать безопасность сварщика. Чтобы совершить правильный выбор, необходимо знать задачи, которые предстоит решать тем или иным приспособлениям. Например, для сварки трубы, арматуры, рамы или металлической пластины нужны совершенно разные клеммы.

Для быстрой смены контактов подойдут прищепки. Для надежной фиксации и красивого четкого шва – струбцины. Но следует не забывать и о размерах захвата. У «крокодила» или струбцины он достаточно ограничен. Профессионалы просчитывают прочность и мощность зажимов с запасом, они должны пропускать больший показатель тока, чем указан в характеристиках сварочного аппарата.

При выборе проверяется усилие, какое приходится прикладывать в работе с зажимами, они не должны быть слишком тугими или разболтанными. Можно обратить внимание и на толщину металла фиксатора (это не касается магнита), так как некоторым видам свойственно прогорание.

Важно приобретать продукт у проверенных производителей, чтобы обеспечить надежность и безопасность в работе.

Применение

Постоянный или переменный ток для зажима не имеет принципиального значения. Каждый держатель устанавливается по своему: «крокодил» цепляется прищепкой, струбцины прикручиваются по резьбе, магнит плотно фиксируется к поверхности и к кабелю. Установив клеммы на металл и приведя в рабочее состояние электрод, можно приступать непосредственно к процессу сваривания.

Какого бы вида ни был зажим, сварка без него невозможна. Благодаря подключению клемма к свариваемой детали, образуется электрическая цепь. Чем качественнее фиксаторы, тем продуктивнее и безопаснее работа сварщика.

В следующем видео рассказывается о том, какой сварочный зажим выбрать.

Как подготовить металлические детали к сварке

Тщательная подготовка металла под сварку является залогом высокого качества сварных работ, поскольку существенно влияет на характеристики обустраиваемой конструкции.

Малейшие упущения при подготовке способны привести к серьёзным деформациям сварного соединения и нежелательным изменениям параметров готового изделия.

Правка и чистка

Анализ дефектов, обнаруживаемых при сборке под сварку самых распространённых видов заготовок, показывает, что большинство брака получается в результате некачественно проведённой подготовки к сварочным работам.

Подготовка поверхностей металла к сварке должна проводиться без излишнего акцентирования внимания на точности разметки и фиксации стыковочных зон, заметно усложняющего процесс сборки.

Дело в том, что используемые на практике методы сплавления металла обеспечивают получение хороших сварных швов (соединений) даже с учётом небольших отклонений в размерах и положений сопрягаемых поверхностей.

Перед началом работ сборочные заготовки из металла должны пройти две обязательные процедуры, состоящие в удалении имеющихся неровностей (правка) и последующей их очистке от следов различных загрязнений.

Каждая из этих операций может быть проведена либо вручную, либо с использованием особого оборудования и заранее подготовленных травильных ванн.

На металле перед сваркой не должно быть следов ржавчины, смазки и загрязнений, детали должны быть без искривлений, готовыми к сборке. Подготовка на этом этапе предполагает также удаление влаги.

Разметка и наметка

По завершении правки и чистки начинаются второй этап подготовки металла перед сваркой. Это так называемые «заготовительные» операции, предполагающие разметку или наметку деталей.

Первая их них состоит в перенесении контуров заготовки на сборное изделие с последующим кернением металла вдоль всей линии реза, а также её маркировку.

Наметка осуществляется путём перенесения размеров, снятых с предварительно сделанного шаблона, изготавливаемого из картона, тонкой металлической пластины или фанеры.

В процессе переноса контуры шаблона обводят специальной чертилкой, а затем вдоль получившейся линии наносят керн с одновременной маркировкой детали.

Для вырезки различных по толщине свариваемых изделий могут применяться ножницы по металлу, ручные резаки или газопламенные механизмы-автоматы.

Кромки

В отдельных случаях, связанных с необходимостью удаления следов наклепок, или же правки имеющихся неровностей, кромки металла нуждаются в дополнительной механической обработке.

Для этого потребуется заводское кромкострогальное оборудование, а в случае крайней необходимости – и механизмы для холодной или горячей гибки металлов.

Выбор одного из указанных вариантов подготовки под сварку зависит от толщины деталей и величины устраняемых неровностей.

Если толщина свариваемого металла больше 3 мм, то подготовка под сварку будет включать разделку кромки. Если разделку не проводят, то увеличивают сварочный ток и выполняют сварку послойно.

Чтобы обеспечить плотный стык, исключить деформацию шва и сильные напряжения, кромки металла притупляют. Правильно выполненный скос помогает сделать плавный переход между деталями разной толщины.

По завершении основных этапов подготовки переходят непосредственно к креплению обрабатываемой заготовки в зоне сварки.

Способы фиксации деталей (сборочные приспособления)

Фиксация металла также считается его подготовкой к сварке. По традиции положение деталей перед электросваркой обеспечивается посредством швов небольшого размера, называемых прихватками.

Причём их сечение не должно превышать половины размера самого шва. Длина прихватов выбирается не более 2-х, а шаг установки – 30-80 сантиметров.

Такие швы выполняются покрытыми электродами с применением защитных газов или же под флюсом. При работе с узлами жёстких конструкций вместо прихватов делается сплошной («беглый») шов небольшого размера, обеспечивающий требуемое расположение деталей при их монтаже.

Как прихватки, так и «беглое» соединение металла выполняется со стороны, обратной месту формирования будущего соединения или первого его слоя. При этом беглый шов одновременно обеспечивает удержание расплавленного металла в границах сварочной ванны.

Для дополнительного крепления заготовок из металла рекомендуется применять специальные планочные гребёнки, удаляемые по мере оформления соединения.

К недостаткам использования таких сборочно-сварочных приспособлений следует отнести непроизводительный расход металла и сложности, связанные с зачисткой получившихся соединений.

Помимо уже рассмотренных приёмов в процессе подготовки к сварке детали могут крепиться посредством специальных струбцин, уголков, клиньев или подобных им механических приспособлений.

Трубные изделия

Подготовка оборудования для обрезки труб перед сваркой состоит в выборе варианта их резки, которая в зависимости от толщины металла организуется одним из следующих способов:

специальными ножницами по металлу;
посредством циркулярного инструмента (фрезой или болгаркой);
с применением газового резака.

Хороших результатов удаётся достичь при обработке труб из металла на так называемых «кислородных» станках, Однако подготовка таким способом возможна лишь в условиях производства.

Смещение

Сборка под сварку трубных изделий из металла с любым видом шва происходит со смещением в зоне стыков трубопровода на оговоренные ГОСТом минимальные расстояния. При подготовке к двухсторонней сварке разрешено обходиться без смещения при соблюдении условия их выставления другими способами.

Для удержания труб в фиксированном положении используют прихватки, которые равномерно располагаются по всему диаметру стыка. Их количество зависит от типоразмера труб (их диаметра) и может варьироваться от 2-х до 4-х и более штук.

Для грамотного устройства таких прихваток всегда нужно помнить о том, что их высота не должна превышать трети толщины стенок трубного изделия.

Подогрев стыков

Потребность в предварительном разогреве трубных стыков перед сваркой определяется маркой материала изделий, в зависимости от которой все они подразделяются не несколько групп.

Прогрев заготовок с толщиной стенок от 5 до 10 мм организуется посредством специальных электродов с целлюлозным (рутиловым) покрытием и производится при температурах не ниже -10…-20 градусов.

Когда изделия сваривают на открытом воздухе (при температурах -10 градусов и ниже) – подогрев труб со стенками толщиной более 10 мм считается обязательным.

Причём замеры минимальной температуры нагрева производятся на некотором удалении от хорошо зачищенных металлической щёткой стыков (5-10 миллиметров от кромки). Для этого используются измерительные бесконтактные термометры или термические датчики типа «карандаш».

В заключение ещё раз отметим, что независимо от типа сварочного аппарата, а также от условий проведения работ все виды обрабатываемых деталей и заготовок должны пройти соответствующую подготовку.

Лишь в этом случае удаётся получить качественное сварное соединение, обеспечивающее надёжность и долговечность всей сборной конструкции.

Читайте также: